Автоматический анализатор — это медицинский лабораторный прибор, предназначенный для быстрого измерения различных веществ и других характеристик в ряде биологических образцов с минимальной помощью человека. Эти измеренные свойства крови и других жидкостей могут быть полезны при диагностике заболеваний.
Фотометрия — наиболее распространенный метод определения количества определенного аналита в образце. В этом методе образец подвергается реакции, вызывающей изменение цвета. Затем фотометр измеряет оптическую плотность образца, чтобы косвенно измерить концентрацию аналита, присутствующего в образце. Использование ионоселективного электрода (ISE) — еще один распространенный аналитический метод, специально измеряющий концентрацию ионов. Обычно он измеряет концентрацию натрия, кальция или калия, присутствующих в образце. [1]
Существуют различные методы введения проб в анализатор. Пробирки с образцами часто загружают в штативы. Эти штативы можно вставлять непосредственно в некоторые анализаторы или, в более крупных лабораториях, перемещать по автоматизированному пути. Более ручные методы включают вставку пробирок непосредственно в круглые карусели, которые вращаются, чтобы обеспечить доступность образца. Некоторые анализаторы требуют переноса проб в чашки для проб. Однако необходимость защиты здоровья и безопасности лабораторного персонала побудила многих производителей разработать анализаторы с функцией отбора проб в закрытых пробирках, что предотвращает прямой контакт работников с пробами. [2] [3] Пробы можно обрабатывать по отдельности, партиями или непрерывно.
Автоматизация лабораторных испытаний не устраняет необходимость в человеческом опыте (результаты по-прежнему должны оцениваться медицинскими технологами и другими квалифицированными специалистами клинических лабораторий), но облегчает заботу о сокращении ошибок, проблемах с персоналом и безопасности.
Это машины, которые обрабатывают большую часть образцов, поступающих в больницу или частную медицинскую лабораторию . Автоматизация процесса тестирования сократила время тестирования многих аналитов с дней до минут. История дискретного анализа проб в клинической лаборатории началась с появления «Робота-химика», изобретенного Гансом Барухом и представленного на рынке в 1959 году [1] .
AutoAnalyzer является ранним примером автоматического химического анализатора, использующего специальную методику потока, названную «анализ непрерывного потока (CFA)», изобретенную в 1957 году доктором философии Леонардом Скеггсом и впервые созданную корпорацией Technicon. Первые применения были для клинического (медицинского) анализа. AutoAnalyzer глубоко изменил характер лаборатории химических испытаний, позволив значительно увеличить количество проб, которые можно было обработать. Образцы, используемые в анализаторах, включают, помимо прочего, кровь, сыворотку, плазму, мочу, спинномозговую жидкость и другие жидкости организма. [4] Конструкция, основанная на разделении непрерывно текущего потока пузырьками воздуха, в значительной степени сократила медленные, неуклюжие и подверженные ошибкам ручные методы анализа. Типы тестов включают определение уровня ферментов (например, многие функциональные тесты печени ), уровень ионов (например, натрия и калия , а также других контрольных химических веществ (таких как глюкоза , сывороточный альбумин или креатинин ).
Простые ионы часто измеряются с помощью ионоселективных электродов , которые пропускают один тип ионов и измеряют разницу напряжений . [5] Ферменты можно измерить по скорости, с которой они меняют одно цветное вещество на другое; в этих тестах результаты для ферментов выражаются в виде активности, а не концентрации фермента. В других тестах используются колориметрические изменения для определения концентрации рассматриваемого химического вещества. Также можно измерить мутность.
Антитела используются некоторыми анализаторами для обнаружения многих веществ с помощью иммуноанализа и других реакций, в которых используются реакции антитело-антиген.
Когда концентрация этих соединений слишком мала, чтобы вызвать измеримое увеличение мутности при связывании с антителом, необходимо использовать более специализированные методы.
Последние разработки включают автоматизацию лаборатории иммуногематологии , также известной как трансфузиологическая медицина .
Они используются для выполнения полного анализа крови , скорости оседания эритроцитов (СОЭ) или тестов на коагуляцию .
Автоматизированные счетчики клеток отбирают образцы крови, определяют количество, классифицируют и описывают популяции клеток, используя как электрические, так и оптические методы. Электрический анализ включает пропускание разбавленного раствора крови через отверстие, через которое протекает электрический ток. Прохождение клеток через ток изменяет сопротивление между клеммами ( принцип Коултера ). [6] К раствору крови добавляется литический реагент для избирательного лизиса эритроцитов ( эритроцитов), оставляя нетронутыми только лейкоциты (лейкоциты) и тромбоциты . Затем раствор пропускают через второй детектор. Это позволяет подсчитать количество эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. Количество тромбоцитов легко отделить от количества лейкоцитов за счет меньших пиков импеданса, которые они создают в детекторе из-за меньших объемов клеток.
Оптическое обнаружение можно использовать для дифференциального подсчета популяций типов лейкоцитов. Разбавленную суспензию клеток пропускают через проточную кювету, которая пропускает клетки по одной через капиллярную трубку мимо лазерного луча. Отражение, пропускание и рассеяние света каждой клеткой анализируются с помощью сложного программного обеспечения, дающего численное представление вероятного общего распределения популяций клеток.
Некоторые из новейших гематологических инструментов могут сообщать данные о клеточной популяции , состоящие из морфологической информации лейкоцитов , которая может использоваться для выявления клеточных аномалий, которые вызывают подозрение на некоторые заболевания .
Подсчет ретикулоцитов теперь может выполняться многими анализаторами, что является альтернативой трудоемкому подсчету вручную. Во многих автоматизированных подсчетах ретикулоцитов, как и в их ручных аналогах, перед подсчетом используется суправитальный краситель , такой как новый метиленовый синий, для окрашивания эритроцитов, содержащих ретикулин . [7] Некоторые анализаторы оснащены модульным устройством для изготовления слайдов, которое способно как создавать мазки крови стабильного качества, так и окрашивать их, которые затем проверяются медицинским лаборантом.
Автоматические коагуляционные машины или коагулометры измеряют способность крови к свертыванию, выполняя любой из нескольких типов тестов, включая частичное тромбопластиновое время , протромбиновое время (и рассчитанные МНО , обычно используемые для терапевтической оценки), скрининг волчаночных антикоагулянтов , анализы D-димера и анализы факторов. .
Для коагулометров требуются образцы крови, взятые в пробирки, содержащие цитрат натрия в качестве антикоагулянта. Они используются потому, что механизм антикоагулянтного эффекта цитрата натрия является обратимым. В зависимости от теста в плазму крови могут быть добавлены различные вещества, чтобы вызвать реакцию свертывания крови. Ход свертывания можно контролировать оптически путем измерения поглощения света определенной длины волны образцом и того, как оно меняется с течением времени.
..
Автоматические считыватели скорости оседания эритроцитов (СОЭ), хотя и не являются строго анализаторами, предпочтительно должны соответствовать опубликованным в 2011 году CLSI (Институт клинических и лабораторных стандартов) «Процедурам определения скорости оседания эритроцитов: H02-A5» и ICSH (Международному стандарту). Совет по стандартизации в гематологии) опубликовал «Обзор ICSH по измерению скорости оседания эритроцитов», в обоих из которых указан единственный эталонный метод, а именно Вестергрен, явно указывающий на использование разбавленной крови (с цитратом натрия) в пипетках диаметром 200 мм, диаметр 2,55. мм. После 30 или 60 минут нахождения в вертикальном положении, без сквозняков, вибрации и прямых солнечных лучей, оптический считыватель определяет, насколько упали эритроциты , определяя уровень.
Некоторые тесты и категории тестов уникальны по своему механизму или объему и требуют отдельного анализатора только для нескольких тестов или даже только для одного теста. Другие тесты носят эзотерический характер — они проводятся реже, чем другие тесты, и, как правило, более дороги и требуют много времени для выполнения. Несмотря на это, текущий [ когда? ] нехватка квалифицированных специалистов в клинических лабораториях [8] побудила производителей разрабатывать автоматизированные системы даже для этих редко проводимых тестов.
Анализаторы, попадающие в эту категорию, включают инструменты, которые выполняют:
1. Розенфельд, Луи. Четыре века клинической химии. Издательство Gordon and Breach Science, 1999. ISBN 90-5699-645-2 . Стр. 490–492